Турбина с обратно налягане

Парна турбина с налягане на изходящите газове, по-високо от атмосферното налягане, се нарича парна турбина с обратно налягане. Отработената пара може да се използва за отопление или да се подава към съществуващи парни турбини със средно и ниско налягане, за да замени котлите със средно и ниско налягане в по-стари електроцентрали. Когато парна турбина с обратно налягане се използва за подаване на пара към съществуващи турбини със средно и ниско налягане като заместител на котлите със средно и ниско налягане в по-стара електроцентрала, тя се нарича още допълваща турбина. Този подход не само увеличава капацитета за производство на енергия на оригиналната инсталация, но и подобрява нейната топлинна ефективност. Проектното налягане на изходящите газове на парна турбина с обратно налягане, използвана за отопление, варира в зависимост от специфичните изисквания за отопление. При допълващите турбини обратното налягане често е по-голямо от 5 МПа, което се определя от параметрите на парата на съществуващите генераторни агрегати. След като бъде използвана в отоплителната система, отработената пара кондензира във вода, която след това се изпомпва обратно в котела като захранваща вода. Обикновено не цялата кондензирана вода от отоплителната система може да бъде възстановена, което налага допълнителна захранваща вода.

Парната турбина с обратно налягане е вид турбина, при която налягането на отработената пара е по-високо от атмосферното налягане. Принципът ѝ на работа включва използването на пара с висока температура и високо налягане за задвижване на ротора на турбината, като по този начин генерира механична енергия. За разлика от кондензационните парни турбини, отработената пара от турбината с обратно налягане не се изпраща директно към кондензатор, а вместо това се пренася към друго оборудване или промишлени процеси за по-нататъшно използване. Тази конструкция прави парните турбини с обратно налягане високоефективни при използване на енергия, особено в приложения като когенерация.

По отношение на експлоатационните характеристики, производството на енергия от парна турбина с противоналягане се определя от топлинното натоварване. Електрическата ѝ мощност варира в зависимост от промените в топлинното натоварване, което означава, че тя не може самостоятелно да отговори на гъвкавите нужди както от топлина, така и от мощност. Следователно, тя е подходяща за сценарии с относително стабилни топлинни товари. Когато колебанията в топлинното натоварване са значителни, тя обикновено трябва да работи паралелно с кондензационни парни турбини, като кондензационните агрегати обработват промените в електрическото натоварване.

Основните характеристики на парната турбина с обратно налягане включват по-високо налягане на изходните газове, като отработената пара може да се използва за отопление или други промишлени цели. Налягането на изходните газове е сравнително високо (обикновено над атмосферното налягане). След разширяване и извършване на работа между етапите, парата се изпуска при по-високо налягане. Топлината, съдържаща се в отработената пара, се използва напълно от потребителите на топлина, като по този начин се елиминират загубите от източник на студ, свързани с кондензационните парни турбини, и се постига по-висока топлинна ефективност. Структурно, секцията за високо налягане е подобна на тази на кондензационна парна турбина, като често използва регулиране с дюзи за разпределение на парата и обикновено използва едноредова импулсна степен като управляваща степен.

Тъй като отработената пара не се кондензира, топлинните загуби са намалени, което води до по-висока обща топлинна ефективност. Освен това, турбините с обратно налягане имат относително опростена структура и по-ниски разходи за поддръжка. Въпреки това, тяхната оперативна гъвкавост е ограничена, тъй като налягането на отработените газове трябва да съответства на изискванията на оборудването, консумиращо пара, разположено надолу по веригата; в противен случай може да се повлияе на стабилността на системата.

По отношение на приложението и икономическата ефективност, парните турбини с обратно налягане се използват често в сценарии, изискващи едновременно захранване с електричество и топлина. Те се използват широко в когенерацията и оползотворяването на отпадъчна топлина от промишлеността, като ефективно намаляват потреблението на въглища за производство на електроенергия и пестят енергия. Способността им да се адаптират към промените в натоварването обаче е сравнително слаба. Ефективността може да намалее при условия на ниско топлинно натоварване и параметрите на отработените газове трябва да отговарят на изискванията на потребителя. Изборът на начални параметри (като налягане и температура) изисква цялостно отчитане на икономическите и безопасни фактори.